JPH07115951B2 - 水系塩基性不定形耐火物 - Google Patents
水系塩基性不定形耐火物Info
- Publication number
- JPH07115951B2 JPH07115951B2 JP3092901A JP9290191A JPH07115951B2 JP H07115951 B2 JPH07115951 B2 JP H07115951B2 JP 3092901 A JP3092901 A JP 3092901A JP 9290191 A JP9290191 A JP 9290191A JP H07115951 B2 JPH07115951 B2 JP H07115951B2
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- Japan
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- weight
- water
- parts
- slaking
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- Expired - Lifetime
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- Ceramic Products (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は転炉、取鍋、タンディッ
シュなどの各種製鋼用容器の築炉に使用される塩基性材
料を使用した水系不定形耐火物のスレ−キング防止に関
するものである。
シュなどの各種製鋼用容器の築炉に使用される塩基性材
料を使用した水系不定形耐火物のスレ−キング防止に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】製鋼用容器に使用される耐火物を構成す
る素材としては、マグネシア、ドロマイトなどの塩基性
素材がこれら素材の持つ耐食性により賞用されている。
一方、築炉の面からは、容器の一体施工をめざしてキャ
スタブルなどによる不定形耐火物施工が試みられてい
る。この場合、不定形耐火物としては取扱いと費用の点
から水系で行うのが好ましい。
る素材としては、マグネシア、ドロマイトなどの塩基性
素材がこれら素材の持つ耐食性により賞用されている。
一方、築炉の面からは、容器の一体施工をめざしてキャ
スタブルなどによる不定形耐火物施工が試みられてい
る。この場合、不定形耐火物としては取扱いと費用の点
から水系で行うのが好ましい。
【０００３】しかし、水系不定系材料、特に水を比較的
多く含み、また水と素材との接触時間の長い水系キャス
タブルにおいて、マグネシア、ドロマイトなどの塩基性
素材を使用すると、素材の持つ水和性により、施工材料
の加熱・乾燥時にスレ−キングを起こし、その結果、施
工体に亀裂が発生して組織が脆弱化したり崩壊する現象
が見られる。
多く含み、また水と素材との接触時間の長い水系キャス
タブルにおいて、マグネシア、ドロマイトなどの塩基性
素材を使用すると、素材の持つ水和性により、施工材料
の加熱・乾燥時にスレ−キングを起こし、その結果、施
工体に亀裂が発生して組織が脆弱化したり崩壊する現象
が見られる。
【０００４】このような欠点を抑制するために、例えば
特開昭５８−９９１７７号公報に見られるように塩基性
素材に非晶質SiO2を添加して耐スレ−キング性を持たせ
る方法や、特開昭６１−２９１４６５号公報に開示され
たリン酸塩を添加して塩基性素材表面を不溶性リン酸塩
で被覆する方法や、特開昭５７−１２９８８１号公報の
塩基性材料に硼酸塩を添加してそれによってスレ−キン
グを防止する方法などが提案されている。
特開昭５８−９９１７７号公報に見られるように塩基性
素材に非晶質SiO2を添加して耐スレ−キング性を持たせ
る方法や、特開昭６１−２９１４６５号公報に開示され
たリン酸塩を添加して塩基性素材表面を不溶性リン酸塩
で被覆する方法や、特開昭５７−１２９８８１号公報の
塩基性材料に硼酸塩を添加してそれによってスレ−キン
グを防止する方法などが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のスレ−キング防
止の各種提案のうち、塩基性素材に非晶質SiO2を添加し
て耐スレ−キング性を与える方法では、添加したSiO2の
CaO −MgO −SiO2系低融物の生成による耐火物の耐食性
の低下や、材料の過焼結による亀裂や剥離を引き起こし
ている。
止の各種提案のうち、塩基性素材に非晶質SiO2を添加し
て耐スレ−キング性を与える方法では、添加したSiO2の
CaO −MgO −SiO2系低融物の生成による耐火物の耐食性
の低下や、材料の過焼結による亀裂や剥離を引き起こし
ている。
【０００６】一方、塩基性素材表面を不溶性リン酸塩で
被覆する方法は、処理が煩雑であること、素材の粒径が
小さくなると処理が困難になること、処理品を粉砕した
り表面が摩耗すると水和防止効果を失うなどの難点があ
る。
被覆する方法は、処理が煩雑であること、素材の粒径が
小さくなると処理が困難になること、処理品を粉砕した
り表面が摩耗すると水和防止効果を失うなどの難点があ
る。
【０００７】また、硼酸塩を添加してスレ−キングを防
止する方法では、受熱時間の経過に伴って残存膨張の増
大や材料の過焼結により収縮が生じ、容積安定性に劣る
欠点がある。さらに、リンや硼素は鋼を汚染する原因と
もなり好ましくない。
止する方法では、受熱時間の経過に伴って残存膨張の増
大や材料の過焼結により収縮が生じ、容積安定性に劣る
欠点がある。さらに、リンや硼素は鋼を汚染する原因と
もなり好ましくない。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意研究の
末、マグネシアクリンカー中のぺリクレス粒界にアルミ
ン酸カルシウム化合物が存在すると、ペリクレス粒の水
和防止に有効であることを見出した。さらに引き続く研
究により、CaO とAl2O3 を所定の組成範囲に設定するこ
とにより、ペリクレス粒界に上記アルミン酸カルシウム
化合物を最適に生成できることが判明し、その結果、耐
スレ−キング特性に優れたクリンカ−を得ることに成功
した。即ち、本発明は、MgO 100 重量部に対してAl2O3
を0.5 〜10重量部、CaO を0.5 〜５重量部含有し、CaO
およびAl2O3 は主としてペリクレス粒界に存在する構造
を有するマグネシアクリンカ−よりなる水系塩基性不定
形耐火物である。
末、マグネシアクリンカー中のぺリクレス粒界にアルミ
ン酸カルシウム化合物が存在すると、ペリクレス粒の水
和防止に有効であることを見出した。さらに引き続く研
究により、CaO とAl2O3 を所定の組成範囲に設定するこ
とにより、ペリクレス粒界に上記アルミン酸カルシウム
化合物を最適に生成できることが判明し、その結果、耐
スレ−キング特性に優れたクリンカ−を得ることに成功
した。即ち、本発明は、MgO 100 重量部に対してAl2O3
を0.5 〜10重量部、CaO を0.5 〜５重量部含有し、CaO
およびAl2O3 は主としてペリクレス粒界に存在する構造
を有するマグネシアクリンカ−よりなる水系塩基性不定
形耐火物である。
【０００９】
【作用】本発明に使用するマグネシアクリンカ−中に含
有されるCaO およびAl2O3 は主としてペリクレス粒界に
存在し、３CaO・Al2O3 あるいはCaO・Al2O3 のようなアル
ミン酸塩を生成している。このアルミン酸塩は、水と接
触してもスレ−キングを起こさず、しかもペリクレス粒
を包んで、ペリクレス粒と水との接触を妨げるために水
和防止効果が高まり、クリンカ−自体のスレ−キングを
防止するのである。
有されるCaO およびAl2O3 は主としてペリクレス粒界に
存在し、３CaO・Al2O3 あるいはCaO・Al2O3 のようなアル
ミン酸塩を生成している。このアルミン酸塩は、水と接
触してもスレ−キングを起こさず、しかもペリクレス粒
を包んで、ペリクレス粒と水との接触を妨げるために水
和防止効果が高まり、クリンカ−自体のスレ−キングを
防止するのである。
【００１０】本発明に用いられる塩基性素材としてのマ
グネシアクリンカーはＭｇＯ 100重量部に対しＡｌ2Ｏ3
を0.5〜10重量部、ＣａＯを0.5〜５重量部含有し、Ｃａ
ＯおよびＡｌ2Ｏ3は主としてペリクレス粒界に存在する
構造を有するものである。このＣａＯおよびＡｌ2Ｏ3の
組成範囲がペリクレス粒界に３ＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ 3 あるい
はＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ 3 の組成のアルミン酸カルシウム化合
物を生成するのに適した量である。ＭｇＯ 100重量部に
対するＡｌ 2 Ｏ 3 とＣａＯの含有量がいずれも0.5重量部
を下回るとアルミン酸カルシウム化合物の生成が少なく
スレーキング防止効果が発揮されない。Ａｌ 2 Ｏ 3 の含有
量が10重量部を越えるとスピネルが生成するようにな
り、スピネル生成に伴う体積膨脹のため粒界に隙間が生
じるようになり、かえってスレーキングを起こしやすく
なる。一方、ＣａＯの含有量が５重量部を越えると遊離
のＣａＯが存在するようになり、この場合もスレーキン
グを起こしやすくなり、共に好ましくない。そして本発
明のＡｌ 2 Ｏ 3 とＣａＯの含有量の範囲内では、ＣａＯの
含有量よりＡｌ 2 Ｏ 3 の含有量を多くすることにより、３
ＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ 3 より緻密であるＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ 3 の方
を多く生成させると、よりスレーキング防止効果が増
し、より好ましい。そしてＳｉＯ2やＦｅ2Ｏ3、その他
の不純物はできるだけ少ないことが好ましい。
グネシアクリンカーはＭｇＯ 100重量部に対しＡｌ2Ｏ3
を0.5〜10重量部、ＣａＯを0.5〜５重量部含有し、Ｃａ
ＯおよびＡｌ2Ｏ3は主としてペリクレス粒界に存在する
構造を有するものである。このＣａＯおよびＡｌ2Ｏ3の
組成範囲がペリクレス粒界に３ＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ 3 あるい
はＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ 3 の組成のアルミン酸カルシウム化合
物を生成するのに適した量である。ＭｇＯ 100重量部に
対するＡｌ 2 Ｏ 3 とＣａＯの含有量がいずれも0.5重量部
を下回るとアルミン酸カルシウム化合物の生成が少なく
スレーキング防止効果が発揮されない。Ａｌ 2 Ｏ 3 の含有
量が10重量部を越えるとスピネルが生成するようにな
り、スピネル生成に伴う体積膨脹のため粒界に隙間が生
じるようになり、かえってスレーキングを起こしやすく
なる。一方、ＣａＯの含有量が５重量部を越えると遊離
のＣａＯが存在するようになり、この場合もスレーキン
グを起こしやすくなり、共に好ましくない。そして本発
明のＡｌ 2 Ｏ 3 とＣａＯの含有量の範囲内では、ＣａＯの
含有量よりＡｌ 2 Ｏ 3 の含有量を多くすることにより、３
ＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ 3 より緻密であるＣａＯ・Ａｌ 2 Ｏ 3 の方
を多く生成させると、よりスレーキング防止効果が増
し、より好ましい。そしてＳｉＯ2やＦｅ2Ｏ3、その他
の不純物はできるだけ少ないことが好ましい。
【００１１】クリンカ−の製造方法は従来から行われて
いる方法によるもので、例えば、原料配合をスラリ−と
するかあるいはペレットとした後、ロ−タリ−キルンな
どで焼成することにより製造される。
いる方法によるもので、例えば、原料配合をスラリ−と
するかあるいはペレットとした後、ロ−タリ−キルンな
どで焼成することにより製造される。
【００１２】本発明のマグネシアクリンカ−は単独で
も、他の炭素材料や炭化珪素などと併用することも可能
である。また、不定形耐火物としての形態は水系のキャ
スタブル、モルタル、スタンプなどであり、その際には
耐火材料の他に結合剤、分散剤、解膠剤、減水剤などを
適宜加え、そして配合、混練、施工、乾燥などは従来の
水系不定形耐火物と全く同一に行うことができる。
も、他の炭素材料や炭化珪素などと併用することも可能
である。また、不定形耐火物としての形態は水系のキャ
スタブル、モルタル、スタンプなどであり、その際には
耐火材料の他に結合剤、分散剤、解膠剤、減水剤などを
適宜加え、そして配合、混練、施工、乾燥などは従来の
水系不定形耐火物と全く同一に行うことができる。
【００１３】
【実施例】本発明で用いたマグネシアクリンカ−は、工
業用水酸化マグネシウム100 重量部に対し、水酸化アル
ミニウム５重量部をペレットに成形し1800℃で焼成して
得たもので、クリンカ−の化学組成比はMgO 100 重量部
に対してCaO 1.01重量部、Al2O3 4.78重量部であった。
また、従来のマグネシアクリンカ−としては市販のもの
で、その化学組成比はMgO 100 重量部に対してCaO 1.01
重量部、Al2O3 0.01重量部のものを用いた。
業用水酸化マグネシウム100 重量部に対し、水酸化アル
ミニウム５重量部をペレットに成形し1800℃で焼成して
得たもので、クリンカ−の化学組成比はMgO 100 重量部
に対してCaO 1.01重量部、Al2O3 4.78重量部であった。
また、従来のマグネシアクリンカ−としては市販のもの
で、その化学組成比はMgO 100 重量部に対してCaO 1.01
重量部、Al2O3 0.01重量部のものを用いた。
【００１４】表１に示すような本発明のマグネシアクリ
ンカ−および従来のマグネシアクリンカ−を使用したキ
ャスタブル、スタンプおよびモルタルとして実施した。
その200 ×200 ×200mm の施工体を1400℃で３時間熱処
理後の物性の測定値、および内圧約1.4kg/cm2 、110 ℃
の飽和水蒸気中に24時間放置しての耐スレ−キング性の
テスト結果を同じく表１に示す。
ンカ−および従来のマグネシアクリンカ−を使用したキ
ャスタブル、スタンプおよびモルタルとして実施した。
その200 ×200 ×200mm の施工体を1400℃で３時間熱処
理後の物性の測定値、および内圧約1.4kg/cm2 、110 ℃
の飽和水蒸気中に24時間放置しての耐スレ−キング性の
テスト結果を同じく表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】実施例および比較例とも何れも流動性や
硬化性などの作業性は良好であり問題なかった。表１の
結果から見ると、キャスタブル、スタンプ、モルタルの
各試料とも、本発明のクリンカ−を使用したものはスレ
−キングを起こしていない。これに対して、従来のクリ
ンカ−を使用した比較例ではいずれも耐火物に亀裂が生
成したり、粉化してしまっていた。
硬化性などの作業性は良好であり問題なかった。表１の
結果から見ると、キャスタブル、スタンプ、モルタルの
各試料とも、本発明のクリンカ−を使用したものはスレ
−キングを起こしていない。これに対して、従来のクリ
ンカ−を使用した比較例ではいずれも耐火物に亀裂が生
成したり、粉化してしまっていた。
【００１７】また、施工体の物性は実施例のものが比較
例のものよりいずれも向上している。これはクリンカ−
のカサ比重が本発明の方が高いため結合剤などとのなじ
みがよいためと考えられる。この点でも本発明のクリン
カ−が優れていることがわかる。
例のものよりいずれも向上している。これはクリンカ−
のカサ比重が本発明の方が高いため結合剤などとのなじ
みがよいためと考えられる。この点でも本発明のクリン
カ−が優れていることがわかる。
【００１８】このようにマグネシアクリンカ−の粒界に
アルミン酸カルシウム化合物を生成したクリンカ−を使
用した本発明の不定形耐火物においては、水和防止効果
が高められる結果、耐スレ−キング性の優れた材料を得
ることができた。
アルミン酸カルシウム化合物を生成したクリンカ−を使
用した本発明の不定形耐火物においては、水和防止効果
が高められる結果、耐スレ−キング性の優れた材料を得
ることができた。
フロントページの続き (72)発明者 仲井 正人 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 渡辺 明 岡山県岡山市四御神102番地の12 (72)発明者 野々部 和男 岡山県備前市浦伊部1099番地の７ (72)発明者 阿南 健二 岡山県邑久郡長船町福岡55番地の８
Claims (1)
- 【請求項１】 MgO 100 重量部に対してAl2O3 を0.5 〜
10重量部、CaO を0.5 〜５重量部含有し、CaO およびAl
2O3 は主としてペリクレス粒界に存在する構造を有する
マグネシアクリンカ−よりなることを特徴とする水系塩
基性不定形耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3092901A JPH07115951B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 水系塩基性不定形耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3092901A JPH07115951B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 水系塩基性不定形耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0570247A JPH0570247A (ja) | 1993-03-23 |
| JPH07115951B2 true JPH07115951B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=14067376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3092901A Expired - Lifetime JPH07115951B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 水系塩基性不定形耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115951B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2640620B2 (ja) * | 1993-12-29 | 1997-08-13 | 多木化学株式会社 | 不定形耐火物 |
| CN1325418C (zh) * | 2005-06-03 | 2007-07-11 | 海城华宇集团 | 利用镁砂竖窑除尘粉和废弃菱镁石碎矿粉制备镁砂的方法 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP3092901A patent/JPH07115951B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0570247A (ja) | 1993-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960528 |